2019年人教版高中物理选修3-5学案:第十七章第1节第2节 光的粒子性 能量量子化 Word版含解析
2019年人教版高中物理选修3-5学案:第十七章第1节第2节 光的粒子性 能量量子化 Word版含解析第2页

  (3)能量的量子化:在微观世界中能量是量子化的,或者说微观粒子的能量是分立的.这种现象叫能量的量子化.

  二、光电效应

  1.光电效应

  (1)定义:照射到金属表面的光,能使金属中的电子从表面逸出的现象,叫做光电效应.逸出的电子叫光电子.

  (2)实验规律

  ①存在着饱和电流:在光的颜色不变的情况下,入射光越强,饱和电流越大.这表明对于一定颜色的光,入射光越强,单位时间内发射的光电子数越多.

  ②存在着遏止电压和截止频率:使光电流减小到0的反向电压Uc称为遏止电压.光电子的能量只与入射光的频率有关,而与入射光的强弱无关.当入射光的频率低于截止频率时不发生光电效应.

  ③光电效应具有瞬时性:光电效应几乎是瞬时发生的,从光照射到金属到产生电流的时间不超过10-9 s.

  (3)逸出功:使电子脱离某种金属所做功的最小值,叫做这种金属的逸出功.

  2.爱因斯坦的光电效应方程

  (1)光子说:光不仅在发射和吸收时能量是一份一份的,而且光本身就是由一个个不可分割的能量子组成的,这些能量子被称为光子,频率为ν的光的能量子为 hν.

  (2)爱因斯坦光电效应方程

  ①表达式:hν=Ek+W0或Ek=hν-W0.

  ②物理意义:金属中的电子吸收一个光子获得的能量是hν,这些能量一部分用于克服金属的逸出功W0,剩下的表现为逸出后电子的初动能Ek.

  三、康普顿效应和光子的动量

  1.光的散射:光在介质中与物质微粒相互作用,因而传播方向发生改变的现象.

  2.康普顿效应:康普顿在研究石墨对X射线的散射时,发现在散射的X射线中,除了与入射波长λ0相同的成分外,还有波长大于λ0的成分,这个现象称为康普顿效应.

  3.康普顿效应的意义:深入地揭示了光的粒子性的一面,表明光子除了具有能量之外还具有动量.

  4.光子的动量:p=,其中h为普朗克常量,λ为光的波长.

  

   判一判 (1)黑体辐射电磁波的强度按波长分布,只与黑体的温度有关.(  )

  (2)普朗克有关能量子的假说认为微观粒子的能量是分立的.(  )

(3)任何频率的光照射到金属表面都可以发生光电效应.(  )